самый внешний слой экрана служит проводником магнитного поля. Величина вихревых токов растет с увеличением частоты, так что способность проводить магнитное полe с ростом его частоты выталкивается к внешней поверхности. Результате этого является так называемый магнитный скин-эффект, в соответствии которым эффективная глубина проникновения внешнего поля (толщина скин-слоя dd) уменьшается при увеличении частоты.
В этом выражении ρ-электрическое удельное сопротивление материала Глубина скин-слоя δ - это толщина эквивалентного экрана, который необходим, чтобы магнитная проводимость была такой же, какой обладает на стоящий экран из материала с тем же самым значением μrно с ρ = ∞, другими словами, это эквивалентный экран, в котором не возникают вихревые токи. С уменьшением толщины скин-слоя магнитное сопротивление растет, и коэффициент экранирования увеличивается, как это показано на рис. 2.59.
Чтобы изготовить ферромагнитный экран для борьбы с переменным магнитным полем с малой толщиной скин-слоя δ и большим коэффициентом экранирования F, необходим материал с высокой электрической проводимостью (малые значения ρ) и высокой магнитной проницаемостью (большие значения μri). Поэтому часто осуществляют многослойное экранирование, применяя попарно ^краны с высокой электрической проводимостью и высокой магнитной проницаемостью
С увеличением частоты толщина скин-слоя δ уменьшается, а коэффициент экранирования pacтёт. Поэтому на высоких частотах (f > 105 Гц) в большинстве
Рис. 2.59. Коэффициент экранирования F цилиндрического экрана, помещённого в поперечное магнитное поле, как функция частоты. Кривые 1 и 2 – для стального с μr = 300 и ρ = 0,17 мкОм м; кривые 3 и 4 – медного цилиндра с μr = 1 и ρ = 2 мкОм м. В случаях 1 и 3 диаметр цилиндров был равен 50 мм, а толщина их стенок – 3 мм; в случаях 2 и 4 диаметр и толщина равнялись 25 мм и 1,5 мм соответственно.
случаев удовлетворительный коэффициент экранирования удаётся получить только в результате применения электрически проводящего экрана.
Помехи, возникающие из-за плохого заземления
В измерительной установке может случиться так, что измеряемый объект будет подключен к земляной шине не в той же точке, что и измерительная система, это может произойти, например, когда используются дне различные розетки силовой сети. Такой случай показан на рис. 2.60.
В подобным образом заземленной аппаратуре могут возникать значительные наводки из-за паразитных токов, протекающих по земле. Как правило, сопротивлением Rg по земляной шине между измеряемым объектом
Рис. 2.60. Заземление измеряемого объекта и измерительной системы в различных точках земляной шины.
и измерительной системой нельзя пренебрегать (оно бывает порядка 0,1 Ом/м). Это ненулевое сопротивление и паразитные блуждающие токи, протекающие по земляной шине (вызываемые в ней другим оборудованием, подключенным к этой же шине), создадут на Rg напряжение, оказывающееся включенным последовательно с напряжением источника V0. Когда должны быть измерены малые сигналы, эти аддитивные возмущения будут относительно велики, и проведение чувствительных измерений может быть легко нарушено.
Способ, к которому часто прибегают, чтобы избежать влияния паразитных токов, состоит в строгом следовании правилу единственной точки заземления для измеряемого объекта и измерительной системы (как это изображено на рис. 2.61).
Рис 2 61 Заземление вводной цепи измерительной системы в одной точке
Теперь напряжение на Rg остается в стороне or входной цепи измерительной системы и потому не оказывает влияния. Для большинства измерений этот метод заземления является предпочтительным и обеспечивает надлежащее устранение помех от паразитных токов. Однако малое напряжение помехи все же присутствует, так как система заземлена посредством проводника АВ. Поэтому проводнику течет ток земли измерительной системы Преобладающая роль в возникновении инструментального земляного тока принадлежит емкостной связи между первичной и вторичной обмотками силового трансформатора в данном приборе, которая может вызвать значительный по величине переменный ток частоты 50 или 60 Гц. Правда, этот инструментальный ток земли обычно много меньше, чем указанный на рис. 2.60 ток, текущий по земляной шине. И все же, поскольку сопротивление RAB включено последовательно с источником сигнала, эта помеха может создать значительный фон на входных клеммах измерительной системы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.